Комплектные распределительные устройства КРУ-6(10)кВ

 

СДЕЛАТЬ ЗАКАЗ

 Опросный лист

 

КРУ   КРУ

 

Конструктив современных КРУ

 

Сегодня наибольшее распространение получили два основных типа архитектуры КРУ 6-10 кВ. Первый, эволюционизировавший из КРУ с маломасляными выключателями, характеризуется расположением выкатного элемента с выключателем в нижней части КРУ, с фронтальной стороны. Кабели, трансформаторы тока и напряжения и ограничители перенапряжений располагаются в кабельном отсеке позади выключателя. Верхнюю часть ячейки занимает релейный шкаф или релейный отсек.

 

Альтернативный подход — расположение выключателя в средней части шкафа КРУ. Шкаф при этом четко делится на три яруса: в нижней части располагаются кабели и трансформаторы нулевой последовательности («бублики»), в средней — выключатель в т. н. «кассетном» исполнении. Верхнюю часть традиционно занимает релейный отсек.

 

Чем вызвано появление новой компоновки? Дело в том, что при всех своих достоинствах ставшая «классикой» компоновка с выкатным элементом в нижней части шкафа КРУ имеет ряд существенных недостатков. Это, прежде всего, сложность доступа к кабелям и трансформаторам тока (в ряде ячеек для этого требуется доступ с задней части шкафа, что, собственно, противоречит принципу одностороннего обслуживания и требует дополнительных коридоров обслуживания), а также некоторое неудобство работы с расположенным очень низко выключателем.

  

 

 

В ячейках нового поколения выключатель монтируется на небольшой тележке, которая вкатывается в средний отсек шкафа КРУ. Собственно, термин «выкатной элемент» в данных КРУ нивелируется. Более уместно название «выдвижной элемент». Набирает распространение термин «выключатель кассетного типа». За счет малых габаритов такие выключатели удачно вписываются в отсек в средней части шкафа, что коренным образом изменяет архитектуру шкафа. Прежде всего, к преимуществам нового КРУ следует отнести удобство работы с кабельными разделками и трансформаторами напряжения в нижней части шкафа. Новая компоновка позволяет вынести кабельные разделки и трансформаторы нулевой последовательности практически к лицевой плоскости КРУ. Освободившаяся площадь цоколя позволяет монтировать до 12 пар кабелей. Подъем выключателя над уровнем пола значительно улучшает обслуживаемость ячейки и РУ в целом, способствует упрощению кинематической схемы, уменьшению габаритов и массы, повышает надежность работы ячейки. Отказ от громоздкой тележки выкатного элемента и применение системы съемных перегородок открывает перед конструкторам простор для новых решений, подчас весьма оригинальных. Так, в современных КРУ серии КУ10(6)С производства ЭТЗ БМ-ЭНЕРГО возможен оперативный пофазный доступ к трансформаторам тока с использованием поворотных консолей — принципиально новое решение. Кроме того, съемная перегородка, служащая одновременно и опорной поверхностью для выключателя, открывает полный доступ к кабельным разделкам и трансформаторам напряжения, что позволяет проводить все работы на кабеле максимально аккуратно и комфортно. Впрочем, каждый из производителей предлагает свои ноу-хау.

Перемещение выключателя в ремонтное положение осуществляется с помощью инвентарной тележки, входящей в состав комплекта ЗИП и используемой сразу для нескольких ячеек. При этом вывод из эксплуатации одного выключателя и замена его на другой занимает считанные минуты.

Тем не менее, появление новой компоновки КРУ не повлекло за собой отказа от архитектуры с выкатным элементом в нижней части шкафа. Дело в том, что и эта компоновка имеет ряд преимуществ. Во первых, эти ячейки более компактны, пусть и в ущерб удобству обслуживания. В ряде случаев — монтаж КРУ на подземных подстанциях метрополитена, в стесненных условиях промышленного производства и т. д. — их применение предпочтительнее. Кроме того, более новые ячейки являются сравнительно и более дорогими, что в отечественных условиях является немаловажным фактором при выборе оборудования. Существенно и то, что «старые» ячейки более привычны энергетикам — публике априори очень консервативной. За свой век ячейки с выкатным элементом подверглись достаточно глубокой модернизации с учетом эксплуатации и в современных сериях таких КРУ насколько это возможно учтены требования, возникающие при практической эксплуатации. КРУ нового поколения пока не имеют такого опыта применения, и поэтому многие эксплуатационники относятся к ним без должного доверия.

Обзор КРУ нового поколения

В качестве примера рассмотрим более пристально рассмотрим КРУ серии КУ10(6)С. Ячейки этого типа уже несколько лет производятся на ЭТЗ БМ-ЭНЕРГО, и в настоящее время они инсталлированы и успешно эксплуатируются на многих объектах в России, Украине, Беларуси и Казахстане. При проектировании к разрабатываемой серии КРУ были выдвинуты следующие требования:

  1. В соответствии с сеткой схем первичных соединений в кабельном отсеке шкафов КРУ должны одновременно размещаться кабельные разделки силовых кабелей, трансформаторы тока и напряжения, а также линейные шины.
  2. Доступ к вторичным цепям трансформаторов тока и напряжения, установленных в кабельном отсеке шкафов одностороннего (фронтального) обслуживания, должен осуществляться со стороны фасада без демонтажа элементов конструкции шкафа.
  3. Демонтаж самих трансформаторов тока и напряжения должен осуществляться без демонтажа элементов конструкции шкафа и быть максимально упрощенным.
  4. Доступ к кабельным разделкам силовых кабелей в шкафах одностороннего (фронтального) обслуживания должен осуществляться со стороны фасада без демонтажа элементов конструкции шкафа и быть максимально удобным.
  5. Размеры кабельного отсека должны позволять разделку не менее трех трехфазных кабелей с использованием типовых кабельных разделок и соблюдением необходимых размеров для безопасной эксплуатации.

Таким образом, целью разработки было создание нового типа шкафов КРУ с повышенной безопасностью и улучшенными условиями обслуживания.

Ячейка КРУ представляет собой металлоконструкцию, выполненную из высококачественной оцинкованной стали (алюцинк), детали которой изготовлены на высокоточном оборудовании методом холодной штамповки. Соединения выполнены на усиленных стальных вытяжных заклепках и резьбовых соединениях. Наружные элементы конструкции — двери фасада, боковые панели крайних в ряду ячеек и т. д. — окрашены методом порошкового напыления. Оригинальная конструкция обеспечивает легкий, удобный и безопасный доступ к оборудованию.

Каркас шкафа (рис. 2) разделен вертикальными и горизонтальными металлическими перегородками на релейный отсек — А, отсек выдвижного элемента — Б, отсек сборных шин — В и кабельный отсек, в котором располагаются также трансформаторы тока, напряжения и линейные шины — Г. Каналы над отсеками, накрытые клапанами 16, служат для отвода нагретого воздуха и выброса отработанных газов при коммутации предельных токов КЗ и при появлении в отсеках открытой дуги. Для изоляции неподвижных токоведущих контактов, а также для секционирования сборных шин 12 в пределах одного шкафа используются эпоксидные проходные втулки 10 и 15, благодаря этому, а также наличию дуговой защиты локализация аварии происходит в пределах одного отсека одного шкафа за необходимое время.

Выдвижной элемент находится в средней части шкафа непосредственно над кабельным отсеком и конструктивно выполнен в виде тележки, которая перемещается из рабочего положения в контрольное и обратно при закрытых дверях шкафа. В ремонтном положении выдвижной элемент при помощи инвентарной тележки из комплекта ЗИП перемещается в коридор обслуживания, при этом шторный механизм 11 автоматически перекрывает доступ к токопроводящим контактам шкафа.

В зависимости от схем в шкафу может находиться заземлитель с пружинным приводом, который располагается на боковой стенке каркаса кабельного отсека и приводится в действие при помощи рукоятки из комплекта ЗИП.

Трансформаторы тока 9 вместе с проходной втулкой 10 нижнего неподвижного токопроводящего контакта пофазно установлены на отдельных металлических перегородках между отсеками выдвижного элемента и трансформаторов тока. Эти перегородки имеют специальные крышки для доступа к вторичным цепям трансформаторов тока. Благодаря такому решению максимально упрощается их обслуживание.

Так, для доступа к контактам вторичных цепей трансформаторов тока достаточно: открыть дверь выдвижного элемента и выкатить его на инвентарной тележке в коридор обслуживания, после чего демонтировать крышку вторичных цепей. Для замены же самого трансформатора тока необходимо дополнительно: демонтировать легкосъемную перегородку и крепеж на несущей конструкции ремонтируемой фазы, после чего повернуть блок трансформатора тока с шиной и втулкой на 90° в ремонтное положение.

Для доступа к трансформаторам напряжения и кабельным разделкам достаточно открыть дверь кабельного отсека (при этом выдвижной элемент может находиться в шкафу в контрольном положении, а заземлитель включен).

Описанная конструкция шкафов позволила начать производство КРУ с реальным, а не декларируемым односторонним обслуживанием, ведь не секрет, что некоторые номинально одностороннего обслуживания шкафы имеют в своей конструкции специально предусмотренные двери и люки для доступа к элементам шкафа с тыльной стороны.

В шкафах КРУ предусмотрены все необходимые по действующим стандартам защиты и блокировки. Схемы вторичных реализуются по ряду типовых работ, а также с использованием устройств микропроцессорной релейной защиты типа REF, SEPAM, MICOM, SPAC, «Сириус», УЗА, МРЗС и др. Микропроцессорные блоки релейной защиты могут подключаться в SCADA-систему для дистанционного управления и сбора данных.

Следует сказать, что ячейки КРУ нового поколения массово вышли на рынок совсем недавно и сегодня вполне мирно сосуществуют с традиционными — с расположением выкатного элемента в нижней части шкафа. Энергетики — народ консервативный. Не менее востребованными являются малогабаритные ячейки со стационарным расположением выключателя и КСО. В любом случае, потребуется значительный временной лаг, прежде чем ячейки КРУ нового поколения начнут вытеснять традиционные ячейки.